Produktion eines Mikro-Zellkulturlabors
Das erste 3D-gedruckte Mikro-Zellkulturlabor weist Strukturen mit einem Durchmesser von 0,05 mm auf, ermöglicht so eine präzise Überwachung und Steuerung des Kultivierungsprozesses der befruchteten Eizelle
Neues 3D-Druckmaterial und 2PP 3D-Drucker schaffen körperähnliche Mikroumgebung. Ein neues Material für den 2PP 3D-Druck wird zu einer Innovation auf dem Markt der In-vitro-Fertilisation (IVF) beitragen. ›UpFlow‹ ist ein von UpNano aus Wien entwickeltes photopolymerisierendes Material. Dieses ermöglicht den schnellen und präzisen 3D-Druck von mikrofluidischen Chips für eine neuartige dynamische Zellkultur. Vom IVF-Spezialisten Fertilis aus Australien entwickelt, bieten diese eine optimal kontrollierte und weniger variable Umgebung für Embryonen vor der Implantation. Die Chips werden auf dem ›NanoOne‹ 2PP 3D-Drucker von UpNano gefertigt.
Um Embryonen in der Phase der In-vitro-Fertilisation (IVF) sicher und gesund zu erhalten, müssen diese während der Präimplantationsphase wiederholt wechselnden Bedingungen ausgesetzt werden. Um den Stress für den Embryo zu verringern und die Erfolgsraten der IVF zu erhöhen, hat das Unternehmen Fertilis eine ideale Umgebung für die kritische Lebensphase zwischen Befruchtung und Einnistung des Embryos entwickelt und patentiert. Dieses laut Unternehmen erste 3D-gedruckte Mikro-Zellkulturlabor weist Strukturen mit einem Durchmesser von 0,05 mm auf, ermöglicht so eine präzise Überwachung und Steuerung des Kultivierungsprozesses der befruchteten Eizelle und erspart das Verschieben von Zellen zwischen Petrischalen.
Und genau diese winzigen Strukturen – Kanäle mit einem Durchmesser kleiner als ein menschliches Haar – erwiesen sich bei der Produktion als Herausforderung. Denise Hirner, COO und Mitgründerin von UpNano, erklärt den Vorteil der neuesten Ergänzung des Materialportfolios des Unternehmens: »UpFlow bietet eine niedrigere Viskosität als jedes andere 2PP-Material mit vergleichbarer Biokompatibilität. Dies ermöglicht eine weitaus bessere Nachbearbeitung, insbesondere die Spülung der sehr feinen Kanäle, um unpolymerisiertes Material zu entfernen und die Reproduzierbarkeit der Strukturelemente zu gewährleisten.« Das Unternehmen erreichte dies durch die Auswahl spezieller Basisharze für das Material, die die Viskosität des Materials niedrig halten, bis eine abschließende UV-Belichtung das Material aushärtet und es gebrauchsfertig macht. Zu den weiteren Vorteilen des Materials gehören eine hohe optische Transparenz – wodurch es sich optimal für mikroskopische Inspektionen der inkubierten Embryonen eignet – und eine sehr geringe Autofluoreszenz.
Fertilis verwendet das neue Material mit einem NanoOne-Drucker, der kürzlich an die Australian National Fabrication Facility (ANFF) an der University of South Australia geliefert wurde. Dieser Drucker verbessert nicht nur die Qualität der 3D-gedruckten mikrofluidischen Chips für die Inkubation von Embryonen, sondern auch die Produktionsgeschwindigkeit, wie Marty Guavin, CEO von Fertilis, erklärt: »Früher dauerte der 3D-Druck unserer Chips ganze zwei Wochen. Jetzt sind es nur noch vier Stunden. Das ist eine außergewöhnliche Beschleunigung des Produktionsprozesses. Und das Beste ist, dass der Einsatz von UpFlow zu einer besseren Produktqualität führt als zuvor.« Die Verwendung des Druckers ermöglicht es auch, die Vorteile seiner adaptiven Auflösungstechnologie in Gänze auszuschöpfen.
Zusammengenommen schützen die auf diese Weise produzierten Chips den Embryo und ermöglichen einen automatischen Wechsel des Nährmediums, das den Embryo umgibt. Dies bietet eine optimale Wachstumsumgebung. Mithilfe der Chips kann die Zahl der Implantationszyklen, die üblicherweise für eine Schwangerschaft erforderlich sind, um 30 bis 40 Prozent reduziert werden.
Hersteller:
UpNano
A-1030 Wien